【学习笔记】Python 使用 matplotlib 画图

文章目录

• • 安装
  • 中文显示
  • 折线图、点线图
  • 柱状图、堆积柱状图
  • 坐标轴断点
  • 参考资料

    本文将介绍如何使用 Python 的 matplotlib 库画图，记录一些常用的画图 demo 代码

    安装

    # 建议先切换到虚拟环境中
    pip install matplotlib
    

    中文显示

    新版的 matplotlib 已经支持字体回退功能，因此可以直接设置字体为 Times New Roman 和 SimSun(宋体)。这样英文会以 Times New Roman 显示，中文会以 宋体 显示

    import matplotlib.pyplot as plt
    plt.rcParams['font.family'] = ['Times New Roman','SimSun']
    

    折线图、点线图

    plot 即可以绘制折线图，也可以绘制点线图，通过 marker 参数设置点的样式，markersize 设置点的大小

    import matplotlib.pyplot as plt
    # 设置中文字体为 Times New Roman 和 宋体
    plt.rcParams['font.family'] = ['Times New Roman','SimSun']
    # 生成数据
    x = range(0, 6)
    y = [i**3 for i in x]
    # 绘制点线图
    plt.plot(x, y, marker='o', markersize=6, label='y=x^3')
    # 添加坐标轴标签
    plt.xlabel('x')
    plt.ylabel('y')
    # 配置坐标轴范围
    plt.xlim(0)
    plt.ylim(0)
    # 添加图例
    plt.legend()
    # 配置紧凑布局
    plt.tight_layout(pad=0.1)
    # 保存图片
    plt.savefig('plot.png')
    

    

    柱状图、堆积柱状图

    bar 绘制柱状图，通过 bottom 参数可以绘制堆积柱状图

    # 生成数据
    x = range(1, 6)
    y1 = [1 for i in x]
    y2 = [i for i in x]
    # 绘制堆积柱状图
    plt.bar(x, y1, color='tab:blue', edgecolor='black', label='y1=1', width=0.5)
    plt.bar(x, y2, bottom=y1, color='tab:orange', edgecolor='black', label='y2=x', width=0.5)
    

    

    坐标轴断点

    有时需要在柱状图中添加 y 轴的断点，可以通过画两个相同的图，并配置不同的 y 轴范围，然后在两个图之间添加截断线的方式来实现

    # 生成数据
    x = range(1, 5)
    y = [i**3 for i in x]
    # 分别绘制上下两个图
    b1 = ax1.bar(x, y, color='tab:blue', edgecolor='black', label='y1=1', width=0.5)
    b2 = ax2.bar(x, y, color='tab:blue', edgecolor='black', label='y1=1', width=0.5)
    # 显示数据
    ax1.bar_label(b1, fmt='%d', label_type='edge')
    ax2.bar_label(b2, fmt='%d', label_type='edge')
    # 配置上图的坐标轴范围
    ax1.set_ylim(15)
    ax1.set_yticks([20, 40, 60])
    # 删掉上图的下边框
    ax1.spines['bottom'].set_visible(False)
    # 隐藏上图的x轴
    ax1.xaxis.set_visible(False)
    # 配置下图的坐标轴范围
    ax2.set_ylim(0, 9)
    ax2.set_yticks([0, 2, 4, 6, 8])
    # 删掉下图的上边框
    ax2.spines['top'].set_visible(False)
    # 添加截断线，由于图高度比例为1:2，所以截断线的y坐标也需要按比例设置
    d = .015
    kwargs = dict(transform=ax1.transAxes, color='k', clip_on=False)
    ax1.plot((-d, +d), (-2*d, +2*d), **kwargs) 
    ax1.plot((1 - d, 1 + d), (-2*d, +2*d), **kwargs)
    kwargs.update(transform=ax2.transAxes)
    ax2.plot((-d, +d), (1 - d, 1 + d), **kwargs)
    ax2.plot((1 - d, 1 + d), (1 - d, 1 + d), **kwargs)
    

    

    参考资料

    • 【GitHub】Implement Font-Fallback in Matplotlib
    • 【matplotlib】axes.Axes.bar_label
    • 【matplotlib】Broken Axis

      本文作者： ywang_wnlo

      本文链接： https://ywang-wnlo.github.io/posts/731b80f7/

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